专利名称：四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机。
背景技术：
与本实用新型最接近的现有技术是"弧齿锥齿轮齿端磨棱倒角机"(专利号 01212958. 5)，虽经扩展至加工工件最大直径可达到①500mm，但由于结构设计的限制，特别 是受主轴箱动力传动、安装结构的限制，使设备的负载能力不适合更大齿轮加工。而近年 来，随着经济的高速发展，特别是国际贸易的增长，市场对于船用变速箱、矿山机械、铁路机 车、印刷机械等大型机械的需求迅速增加。其中大齿轮的制造也相应增加。然而大齿轮的 磨棱倒角加工无相应设备可用，大多数厂家只能用手工倒棱。一是效率低；二是稍不留意伤 及齿面(特别是螺旋齿)，造成残次，质量难以保证。
发明内容本实用新型解决的技术问题设计一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，采用四 个磨头均布在工件外侧的独特结构，且各磨头配气、配电相互独立，可以根据工件直径选择 l-4个磨头工作。既可加工盘状齿轮，也可加工轴齿齿轮。结构简单，造价低廉、操作简便、 生产效率高，特别适于用加工齿冠直径①> 500mm的大齿轮工件。 本实用新型的技术解决方案一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其床身(1) 的中心装有圆筒形主轴箱(S)，主轴(3)垂直安装在主轴箱(8)上，床面(11)固定在主轴 (3)的上端面上，主轴(3)的下端面上固定有蜗轮(2)，蜗杆支架(38)安装在床身(1)上， 蜗杆(39)安装在蜗杆支架(38)上且与蜗轮(2)啮合，变频电机(41)固定在床身(1)上， 变频电机(41)的主轴通过联轴器(40)与蜗杆(39)的外端联接；床身(1)的外侧对称固定 有四个托架(13)，每个托架(13)上均安装有浮动砂轮支架。 所述床身(1)与床面(11)之间有平面轴承(10)。所述床身(1)的上端内侧设置 了三个柔性阻尼器(12)，且柔性阻尼器(12)前端的柔性触头顶在床面(11)外圆上。 所述浮动砂轮支架由直线导轨(30)、直线导轨滑块(29)、十字拖板(16)、溜板 (17)、立柱(23)、升降丝杆(18)、升降悬臂(31)、肘(22)、摆动轴(32)、摆动轴座(33)、磨头 杠杆(26)、微型气缸(24)、弹簧加力器(25)以及气动磨头(27)组成；直线导轨(30)水平 固定在托架(13)上，直线导轨滑块(29)位于直线导轨(30)上，十字拖板(16)位于直线导 轨滑块(29)上，溜板(17)位于十字拖板(16)上，立柱(23)及升降丝杠(18)安装固定在 溜板(17)上，锥齿轮减速箱(19)固定在立柱(23)的顶部，锥齿轮减速箱(19)的动力输出 轴与升降丝杠(18)联接，动力输入轴上固定有升降手轮(20)，升降悬臂(31)套装在立柱 (23)和升降丝杠(18)上，肘(22)的外端安装固定在升降悬臂(31)有内端，摆动轴(32)通 过摆动轴座(33)安装在肘(22)的下方，磨头杠杆(26)套装固定在摆动轴(32)的外侧，气 动磨头(27)套装固定在摆动轴(32)的内侧，微型气缸(24)和弹簧加力器(25)垂直安装 在摆动轴座(33)的上方，且微型气缸(24)和弹簧加力器(25)的顶杆下端头顶在磨头杠杆(26)的两端。 所述托架(13)的外端装有伺服电机(14)，伺服电机(14)的主轴上联接有传动丝 杠(42)，直线导轨滑块(14)的下方固定有螺母(43)，且传动丝杠(42)位于直线导轨(30) 内，螺母(43)套装在传动丝杠(42)上。 本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果 1.本实用新型采用四个磨头均布在工件外侧，且各磨头配气、配电相互独立，可以
按工件直径选择l-4个磨头工作。当工件直径大于800mm时，即可用四个磨头同时磨削工
件，工件只需回转稍大于1/4转，即可完成一个端面沿全齿形的磨棱倒角加工。 2.本实用新型采用伺服电机驱动磨头直线进给、回退，微型气缸推动磨头杠杆，带
动磨头绕摆动轴回退、进给，实现磨头双向同步进给、回退。 3.本实用新型床面的外侧设置有三个可调节的柔性阻尼器，用以防止因工件质量 过大，旋转中的惯性超越对磨头的片状砂轮的侧向冲击力，造成砂轮破损。 4.本实用新型既可加工盘状齿轮，也可加工轴齿齿轮。适于加工最大模数M二 20mm，齿冠直径500mm-1250mm，最大重量1500Kg的大齿轮工件。 5.本实用新型浮动砂轮支架上的摆动轴通过肘关节与升降悬臂连接，通过调节肘 关节可以更大范围的调整砂轮工作角度，特别适合内齿轮的磨棱倒角加工。
图1为本实用新型的结构主视图，图2为本实用新型的结构俯视图，图3本实用新 型浮动砂轮支架的结构示意图，图4为本实用新型蜗杆的结构示意图。
具体实施方式结合附图1、2、3、4描述本实用新型的一种实施例。 —种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其床身1的中心装有圆筒形主轴箱8，主轴 3垂直安装在主轴箱8上，床面11固定在主轴3的上端面上，且床身1与床面11之间装有 平面轴承10，主轴3的下端面上固定有蜗轮2，蜗杆支架38安装在床身1上，蜗杆39通过角 接触轴承37安装在蜗杆支架38上且与蜗轮2啮合，蜗杆支架38的内端固定有轴承盖36， 变频电机41固定在床身l上，变频电机41的主轴通过联轴器40与蜗杆39的外端联接；床 身1的外侧对称固定有四个托架13，每个托架13上均安装有可双向自动回退、复位、万向调 节的浮动砂轮支架。床身(1)的上端内侧设置了三个柔性阻尼器12，且柔性阻尼器12前端 的柔性触头顶在床面11外圆上。 浮动砂轮支架由直线导轨30、直线导轨滑块29、十字拖板16、溜板17、立柱23、升 降丝杠18、升降悬臂31、肘22、摆动轴32、摆动轴座33、磨头杠杆26、微型气缸24、弹簧加力 器25以及气动磨头27组成；直线导轨30水平固定在托架13上，直线导轨滑块29位于直 线导轨30上，十字拖板16位于直线导轨滑块29上，溜板17位于十字拖板16上，立柱23及 升降丝杠18安装固定在溜板17上，锥齿轮减速箱19固定在立柱23的顶部，锥齿轮减速箱 19的动力输出轴与升降丝杠18联接，动力输入轴上固定有升降手轮20，升降悬臂31套装 在立柱23和升降丝杠18上，肘22的外端通过螺栓21安装固定在升降悬臂31的内端，摆 动轴32通过摆动轴座33安装在肘22的下方，磨头杠杆26套装固定在摆动轴32的外侧，气动磨头27套装固定在摆动轴32的内侧，微型气缸24和弹簧加力器25垂直安装在摆动 轴座33的上方，且微型气缸24和弹簧加力器25的顶杆下端头顶在磨头杠杆26的两端。 托架13的外端装有伺服电机14，伺服电机14的主轴上联接有传动丝杠42，直线 导轨滑块29的下方固定有螺母43，且传动丝杠42位于直线导轨30内，螺母43套装在传动 丝杠42上。 气动磨头的调整气动磨头的工作位置可通过直线导轨30、直线导轨滑块29、纵 向调节手柄15、横向调节手柄34、十字拖板16、溜板17、立柱23、升降丝杠18、升降悬臂31、 肘22、摆动轴32、摆动轴座33、磨头杠杆26、微型气缸24及弹簧加力器25进行万向调节以 达到工件磨棱的角度、宽度要求。其中立柱23可在溜板17上旋转调整+60° -60° ，用 以调整砂轮44端面与工件螺旋角方向平行。此外，通过调节肘22可以更大范围的调整砂 轮工作角度。气动磨头27随着摆动轴32的摆动而浮动，摆动轴32的浮动范围通过锁紧螺 钉28调整。弹簧加力器25通过下压磨头杠杆26的前端调整气动磨头27上的砂轮44对 工件的静压力；微型气缸24通过作用磨头杠杆26的后端控制气动磨头27的落下和退出。 工作原理通过配气总管35连接空压机，启动变频电机41，驱动蜗杆39带动蜗轮 2旋转，进而带动主轴3旋转，使固定在主轴3上端的床面11旋转，固定在床面11上的待 加工齿轮45随之旋转。根据待加工齿轮45的直径大小变频选择转速(秒/转)。为了克 服旋转中因工件质量大产生的惯性超越，通过调节床身1内侧三个柔性阻尼器12前端的柔 性触头作用在床面ll外圆上的摩擦力实现床面ll平稳运转。本实用新型采用气、电两条 回路控制。四个气动磨头的配气、配电相互独立，以供选择磨头的个数和位置。在操作面板 上对磨头集中控制，保证各个磨头工作同步。根据工件齿冠直径大小，通过变频器选择确定 主轴转速(秒/转)的秒数Nl后，按N2二Nl/选用磨头个数，计算出齿轮的理论磨削时间 N2。再按N稍大于N2(0. 2 0. 3秒)确定齿轮的实际磨削时间N。把确定的实际磨削时 间N(秒数)预置在时间继电器上。时间继电器控制变频电机41和伺服电机14的电源，同 时也控制配气电磁阀。电源启动后，时间继电器工作，接通变频电机电源，主轴旋转；控制伺 服电机正转，推动直线导轨滑块到工作位置；同时控制电磁阀打开气路，磨头供气、砂轮旋 转；微型气缸下腔进气，活塞杆回退，磨头落向工件开始磨削，砂轮随着工件的旋转，在齿端 沿全齿形跟踪爬行磨削倒棱。当时继电器走完预置的时间N时，时间继电器切断变频电机 电源、主轴停转；同时控制伺服电机反转，带动直线导轨滑块回退，进而带动磨头直线回退； 控制电磁阀切断磨头气源，磨头停转；微型气缸上腔进气，伸出活塞杆推动磨头杠杆，带动 磨头退出工作面。至此，即完成了一个齿轮齿端沿全齿形的半自动磨棱倒角加工。也可以 在工件(齿轮)的两个端面各布置两个磨头，对两个端面同时进行磨削加工，工件只需转动 半圈稍多一点(0. 2 0. 3秒)，即可完成一个工件两个端面沿全齿形的磨棱倒角加工。
权利要求一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，包括床身(1)，其特征是床身(1)的中心装有圆筒形主轴箱(8)，主轴(3)垂直安装在主轴箱(8)上，床面(11)固定在主轴(3)的上端面上，主轴(3)的下端面上固定有蜗轮(2)，蜗杆支架(38)安装在床身(1)上，蜗杆(39)安装在蜗杆支架(38)上且与蜗轮(2)啮合，变频电机(41)固定在床身(1)上，变频电机(41)的主轴通过联轴器(40)与蜗杆(39)的外端联接；床身(1)的外侧对称固定有四个托架(13)，每个托架(13)上均安装有浮动砂轮支架。
2. 根据权利要求l所述的四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其特征是所述床身(1) 与床面(11)之间有平面轴承(10)。
3. 根据权利要求l所述的四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其特征是所述床身(1) 的上端内侧设置有三个柔性阻尼器(12)，柔性阻尼器(12)前端的柔性触头顶在床面(11) 外圆上。
4. 根据权利要求1或2或3所述的四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其特征是所述 浮动砂轮支架由直线导轨(30)、直线导轨滑块(29)、十字拖板(16)、溜板(17)、立柱(23)、 升降丝杠(18)、升降悬臂(31)、肘(22)、摆动轴(32)、摆动轴座(33)、磨头杠杆(26)、微型 气缸(24)、弹簧加力器(25)以及气动磨头(27)组成；直线导轨(30)水平固定在托架(13) 上，直线导轨滑块(29)位于直线导轨(30)上，十字拖板(16)位于直线导轨滑块(29)上，溜 板(17)位于十字拖板(16)上，立柱(23)及升降丝杠(18)安装固定在溜板(17)上，锥齿轮 减速箱(19)固定在立柱(23)的顶部，锥齿轮减速箱(19)的动力输出轴与升降丝杠(18)联 接，动力输入轴上固定有升降手轮(20)，升降悬臂(31)套装在立柱(23)和升降丝杠(18) 上，肘(22)的外端安装固定在升降悬臂(31)的内端，摆动轴(32)通过摆动轴座(33)安装 在肘(22)的下方，磨头杠杆(26)套装固定在摆动轴(32)的后端，气动磨头(27)套装固定 在摆动轴(32)的前端，微型气缸(24)和弹簧加力器(25)垂直安装在摆动轴座(33)的上 方，且微型气缸(24)和弹簧加力器(25)的顶杆下端头顶在磨头杠杆(26)的两端。
5. 根据权利要求4所述的四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其特征是所述托架(13) 的外端装有伺服电机(14)，伺服电机(14)的主轴上联接有传动丝杠(42)，直线导轨滑块 (29)的下方固定有螺母(43)，且传动丝杠(42)位于直线导轨(30)内，螺母(43)套装在传 动丝杠(42)上。
专利摘要一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其床身(1)的中心装有圆筒形主轴箱(8)，主轴(3)垂直安装在主轴箱(8)上，床面(11)固定在主轴(3)的上端面上，主轴(3)的下端面上固定有蜗轮(2)，蜗杆支架(38)安装在床身(1)上，其上的蜗杆(39)与蜗轮(2)啮合，变频电机(41)固定在床身(1)上，其主轴通过联轴器(40)与蜗杆(39)的外端联接；床身(1)的外侧对称固定有四个托架(13)，每个托架(13)上均安装有浮动砂轮支架。本实用新型采用四个磨头均布在工件外侧的独特结构，既可加工盘状齿轮，也可加工轴齿齿轮。且结构简单，造价低廉、操作简便、生产效率高，特别适用于齿冠直径Φ≥500mm的大齿轮工件。
文档编号B23F19/12GK201446311SQ20092003407
公开日2010年5月5日 申请日期2009年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者赵兆奇 申请人:宝鸡虢西磨棱机厂